Question

碳、氮、氧、氯、鋁、鐵、銅是與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān)的化學(xué)元素．
（1）與銅鐵同周期的鍺原子基態(tài)核外電子排布式為：

 

．
（2）Si、P、S元素的第一電離能由小到大的順序是：

 

（用元素符號(hào)填寫）．
（3）CN^-離子中和N₂分子中的π鍵數(shù)目比為

 

．
（4）鐵元素組成的單質(zhì)晶體堆積模型為

 

密堆積．
（5）下列關(guān)于金屬晶體和離子晶體的說法中，錯(cuò)誤的是

 

．
A．都可采取“緊密堆積”結(jié)構(gòu)
B．都具有較高熔點(diǎn)和沸點(diǎn)
C．離子晶體是陰、陽離子通過離子鍵結(jié)合，在空間呈現(xiàn)有規(guī)律的排列所形成的晶體
D．金屬晶體發(fā)生形變時(shí)其內(nèi)部金屬離子與“自由電子”之間的相互作用將不復(fù)存在
（6）現(xiàn)在人們已經(jīng)有多種方法來測(cè)定阿伏伽德羅常數(shù)，X射線衍射法就是其中一種．通過對(duì)金晶體的X射線衍射圖象的分析，可以得出金晶體的晶胞如圖所示（面心立方體）．若金原子的半徑為d cm，金的密度為b g/cm³，金的摩爾質(zhì)量為M g/mol，通過這些數(shù)據(jù)計(jì)算阿伏伽德羅常數(shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布,阿伏加德羅常數(shù),晶體的類型與物質(zhì)熔點(diǎn)、硬度、導(dǎo)電性等的關(guān)系,金屬晶體的基本堆積模型

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）鍺的原子序數(shù)是32號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理書寫基態(tài)鍺原子核外電子排布式；
（2）同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì)，但第VA族元素第一電離能大于相鄰元素；
（3）CN^-離子中含有一個(gè)三鍵，氮?dú)夥肿又泻�有一個(gè)三鍵，三鍵中含有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵；
（4）鐵元素組成的單質(zhì)晶體堆積模型屬于體心立方最密堆積；
（5）A．金屬晶體和離子晶體都可采取緊密堆積；
B．金屬晶體的熔沸點(diǎn)不一定高；
C．離子晶體的構(gòu)成微粒是陰陽離子，在空間呈現(xiàn)有規(guī)律的排列所形成的晶體；
D．金屬晶體發(fā)生形變時(shí)其內(nèi)部金屬離子與“自由電子”之間的相互作用仍然存在；
（6）金晶體屬于面心立方最密堆積，金原子的半徑為dcm，正方體每個(gè)面對(duì)角線的長度為4d，則晶胞的棱長=2

2

dcm，則晶胞的體積=（2

2

d）³cm³，晶胞中金原子個(gè)數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，根據(jù)ρ=

4M NA

V

計(jì)算N_A．

解答： 解：（1）鍺的原子序數(shù)是32號(hào)元素，鍺原子核外有32個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知基態(tài)鍺原子核外電子排布式為1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰4S²4P²，
故答案為：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰4S²4P²；
（2）同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì)，但第VA族元素第一電離能大于相鄰元素，P位于第VA族元素，所以這三種元素的第一電離能從小到大順序是：Si＜S＜P，
故答案為：Si＜S＜P；
（3）CN^-離子中含有一個(gè)三鍵，氮?dú)夥肿又泻�有一個(gè)三鍵，三鍵中含有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵，所以CN^-離子中和N₂分子中的π鍵數(shù)目比為2：2=1：1，
故答案為：1：1；
（4）鐵元素組成的單質(zhì)晶體堆積模型屬于體心立方最密堆積，故答案為：體心立方；
（5）A．離子晶體和金屬晶體都可采取“緊密堆積”結(jié)構(gòu)，故A正確；
B．部分金屬晶體的熔沸點(diǎn)較小，如鈉的熔點(diǎn)較低，故B錯(cuò)誤；
C．離子晶體的構(gòu)成微粒是陰陽離子，陰、陽離子通過離子鍵結(jié)合，在空間呈現(xiàn)有規(guī)律的排列而形成晶體，故C正確；
D．金屬晶體發(fā)生形變時(shí)其內(nèi)部金屬離子與“自由電子”發(fā)生滑動(dòng)，但金屬離子和自由電子之間的相互作用仍然存在，故D錯(cuò)誤；
故選BD；
（6）金晶體屬于面心立方最密堆積，金原子的半徑為dcm，正方體每個(gè)面對(duì)角線的長度為4d，則晶胞的棱長=2

2

dcm，則晶胞的體積=（2

2

d）³cm³，
晶胞中金原子個(gè)數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，根據(jù)ρ=

4M NA

V

得N_A=

4M

ρV

=

4M

b(2 2 d)3

/mol=

M

4 2 bd3

/mol，
故答案為：

M

4? 2 b?d3

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及核外電子式的書寫、晶胞的計(jì)算、第一電離能大小的比較等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)構(gòu)造原理、密度公式、元素周期律等知識(shí)點(diǎn)來分析解答即可，難點(diǎn)是（6），注意該晶胞的棱長不是2dcm，為易錯(cuò)點(diǎn)．